JP2019203931A - 防眩フィルムならびにその製造方法および用途 - Google Patents
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Abstract
Description
(2)粗さ曲線要素の平均長さRSmが5〜25μmである
(3)粗さ曲線の最大断面高さRtが0.1〜1μmである。
本発明の防眩フィルムは、特定の表面形状を有し、特定の光学特性を発現するための防眩層を表面に有していればよく、防眩層の材質や構造は限定されないが、微細な凹凸形状が表面に形成された透明材料で形成されており、この凹凸形状によって表面反射による外景の映り込みを抑制して防眩性を向上できる。
ポリマー成分としては、通常、熱可塑性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、透明性が高く、スピノーダル分解により前述の表面凹凸形状を形成できれば特に限定されないが、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系重合体、有機酸ビニルエステル系重合体、ビニルエーテル系重合体、ハロゲン含有樹脂、ポリオレフィン(脂環式ポリオレフィンを含む)、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリスルホン系樹脂(ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(2,6−キシレノールの重合体など)、セルロース誘導体(セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など)、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)、ゴムまたはエラストマー(ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などが例示できる。これらの熱可塑性樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
硬化樹脂前駆体成分としては、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線など)などにより反応する官能基を有する化合物であり、熱や活性エネルギー線などにより硬化または架橋して樹脂(特に硬化または架橋樹脂)を形成可能な種々の硬化性化合物を使用できる。前記硬化樹脂前駆体成分としては、例えば、熱硬化性化合物または樹脂[エポキシ基、重合性基、イソシアネート基、アルコキシシリル基、シラノール基などを有する低分子量化合物(例えば、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂など)など]、活性光線(紫外線など)により硬化可能な光硬化性化合物(光硬化性モノマー、オリゴマーなどの紫外線硬化性化合物など)などが例示でき、光硬化性化合物は、EB(電子線)硬化性化合物などであってもよい。なお、光硬化性モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい光硬化性樹脂などの光硬化性化合物を、単に「光硬化性樹脂」という場合がある。
本発明では、前記ポリマー成分および前記硬化樹脂前駆体成分のうち、少なくとも2つの成分が、加工温度付近で互いに相分離する組み合わせで使用される。相分離する組み合わせとしては、例えば、(a)複数のポリマー成分同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせ、(b)ポリマー成分と硬化樹脂前駆体成分とが非相溶で相分離する組み合わせ、(c)複数の硬化樹脂前駆体成分同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせなどが挙げられる。これらの組み合わせのうち、通常、(a)複数のポリマー成分同士の組み合わせや、(b)ポリマー成分と硬化樹脂前駆体成分との組み合わせであり、特に(a)複数のポリマー成分同士の組み合わせが好ましい。相分離させる両者の相溶性が高い場合、溶媒を蒸発させるための乾燥過程で両者が有効に相分離せず、防眩層としての機能が低下する。
硬化性組成物の硬化物で形成された防眩層は、種々の添加剤、例えば、レベリング剤、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、界面活性剤、水溶性高分子、充填剤、架橋剤、カップリング剤、着色剤、難燃剤、滑剤、ワックス、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、消泡剤などを含んでいてもよい。添加剤の割合は、防眩層全体に対して、例えば0.01〜10質量%(特に0.1〜5質量%)程度である。
防眩層の厚み(平均厚み)は、例えば1〜20μm、好ましくは2〜10μm、さらに好ましくは3〜8μm(特に5〜7μm)程度である。なお、本明細書および特許請求の範囲において、防眩層の平均厚みは、光学式膜厚計を用いて、任意の10箇所を測定し、平均値を算出して求めることができる。
本発明の防眩フィルムは、前記防眩層単独で形成されていてもよく、基材層と、この基材層の少なくとも一方の面に形成された防眩層とで形成されていてもよい。これらのうち、取り扱い性、機械的特性、生産性などの点から、基材層の一方の面(片面のみ)に防眩層を積層するのが好ましい。
本発明の防眩フィルムは、所定の表面形状を有することにより、防眩性と、指での表面滑り性と、耐擦傷性とを同時に充足できる。具体的には、防眩層表面の算術平均粗さRaは、例えば0.03〜0.3μm、好ましくは0.05〜0.3μm(例えば0.06〜0.3μm)、さらに好ましくは0.07〜0.25μm(特に0.08〜0.2μm)程度である。Raが小さすぎると、防眩性が低下する虞があり、逆に大きすぎると、耐擦傷性が低下する虞がある。
本発明の防眩フィルムの製造方法は、特に限定されず、材料の種類に応じて、適宜選択でき、物理的な加工や型を用いた転写などにより形成してもよいが、生産性などの点から、硬化性組成物を熱または活性エネルギー線で硬化させる硬化工程を経て製造する方法が好ましく、規則的な表面の凹凸形状を形成でき、本発明の表面凹凸形状を有する防眩層を形成し易い点から、湿式スピノーダル分解により相分離させて凹凸形状を形成する防眩層形成工程を含むのが好ましい。
本発明の防眩フィルムは、高い防眩性と耐擦傷性とを両立できるため、種々の表示装置、例えば、液晶表示装置(LCD)、有機ELディスプレイなどに利用でき、さらに指での表面滑り性にも優れるため、タッチパネル付き表示装置、特に、高精細のタッチパネル付きLCDや有機ELディスプレイとして有用である。
重合性基を有するアクリル樹脂:(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に3,4−エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートを付加させた化合物、(株)ダイセル製「サイクロマーP(ACA)320M」、固形分40質量%
セルロースアセテートプロピオネート:イーストマン社製「CAP−482−20」、アセチル化度=2.5%、プロピオニル度=46%、ポリスチレン換算の数平均分子量75000
ウレタンアクリレートA:10官能脂肪族ウレタンアクリレート、平均分子量1200、ダイセル・オルネクス(株)製「KRM8452」
ウレタンアクリレートB:9官能脂肪族ウレタンアクリレート、平均分子量1800、ダイセル・オルネクス(株)製「KRM8904」
ウレタンアクリレートC:15官能ウレタンアクリレート、理論分子量2300、新中村化学工業(株)製「U−15HA」
ウレタンアクリレートD:15官能ウレタンアクリレート、新中村化学工業(株)製「U−53H」
フッ素含有紫外線反応型表面改質剤:DIC(株)製「メガファックRS−75」
シリカ含有アクリル系コート液:シリカ微粒子含有アクリル系紫外線硬化性化合物、アイカ工業(株)製「Z−757−4RL」、固形分43重量%
光開始剤:BASFジャパン(株)製「イルガキュア907」
PETフィルム:ポリエチレンテレフタレートフィルム、三菱樹脂(株)製「O321」、厚み125μm
PCフィルム:ポリカーボネートフィルム、三菱ガス化学(株)製「ユーピロンFS−2000」、厚み400μm。
光学式膜厚計を用いて、任意の10箇所を測定し、平均値を算出した。
JIS K7163に準拠し、ヘイズメーター(日本電色工業(株)製、商品名「NDH−5000W」)を用いて、防眩層表面が受光器側となるように配置して測定した。
JIS K7361に準拠し、ヘイズメーター(日本電色工業(株)製、商品名「NDH−5000W」)を用いて測定した。
JIS Z8741に準拠して光沢計(TQC社製「ポリグロスKT−GL0030」)を用いて角度60°のグロスを測定した。
JIS B0601に準拠して、非接触表面・層断面形状計測システム[(株)菱化システム製「VertScan2.0」]を用いて、防眩層表面の凹凸形状を計測して得られた曲線に基づいて、算術平均粗さRa、粗さ曲線要素の平均長さRSm、粗さ曲線の最大断面高さRtを、それぞれ求めた。
スチールウール♯0000でカバーされた直径1cmのスティックを備えたスチールウール耐久性試験機を用いて、室温(20〜25℃)下において、荷重を変えて、速度50mm/秒、距離5cmで、防眩層の表面を10往復摩擦後、目視で確認を行い、傷が付かなかった最大荷重を求めた。
ルーバーの無い向きだしの蛍光灯の照明を防眩フィルムに映し、その正反射光の眩しさを、目視で確認し、以下の基準で評価した
◎:眩しさを感じない
○:眩しさをわずかに感じる
×:眩しさを感じる。
動摩擦係数測定器((株)トリニティーラボ製「ハンディトライボマスターTL201Ts」)を用いて、荷重0.2N、速度50mm/秒、有効測定距離50mmの時の摩擦力を測定した。面接触子として、5mm厚のスポンジシート(セメダイン社製「すきまテープN−1」)に人工皮膚(ビューラックス社製「バイオスキン」)を貼り付けた接触子を使用し、防眩層表面を摺動させ、動摩擦係数を求めた。
重合性基を有するアクリル樹脂57.7質量部、セルロースアセテートプロピオネート7.1質量部、ウレタンアクリレートA105.7質量部、フッ素基含有紫外線反応型表面改質剤1.4質量部、光開始剤「イルガキュア907」(BASF社製)2.8質量部を、メチルエチルケトン(MEK)250質量部と1−ブタノール39.2質量部との混合溶媒に溶解し、コート液1を調製した。
ウレタンアクリレートAの代わりにウレタンアクリレートBを用いる以外はコート液1の調製と同様にしてコート液2を調製した。
重合性基を有するアクリル樹脂の割合を59.2質量部に変更した以外は、コート液1の調製と同様にして、コート液3を調製した。
ウレタンアクリレートAの代わりにウレタンアクリレートCを用いる以外はコート液1と同様にしてコート液4を調製した。
ウレタンアクリレートAの代わりにウレタンアクリレートDを用いる以外はコート液1の調製と同様にしてコート液5を調製した。
混合溶媒をMEK18.61質量部と酢酸ブチル7.98質量部と1−ブタノール3.92質量部との混合溶媒に変更する以外はコート液1の調製と同様にしてコート液5を調製した。
重合性基を有するアクリル樹脂の割合を7.09質量部に変更し、セルロースアセテートプロピオネートの割合を0.57質量部に変更し、ウレタンアクリレートCの割合を10.78質量部に変更する以外はコート液4の調製と同様にしてコート液7を調製した。
重合性基を有するアクリル樹脂の割合を6.71質量部に変更し、セルロースアセテートプロピオネートの割合を0.52質量部に変更し、ウレタンアクリレートAの割合を11.91質量部に変更し、混合溶媒をMEK16.6質量部と1−ブタノール3.92質量部と酢酸ブチル10.74質量部との混合溶媒に変更する以外はコート液1の調製と同様にしてコート液8を調製した。
セルロースアセテートプロピオネートの割合を0.76質量部に変更する以外はコート液4の調製と同様にしてコート液9を調製した。
コート液4とシリカ含有アクリル系コート液とを、固形分質量比で、前者/後者=40/60となるように混合してコート液10を調製した。
ワイヤーバーを用いて、PETフィルムの上に各コート液をコートし、80℃のオーブン内で1分間乾燥することにより、厚み6μmの塗膜を形成した。続いて、塗膜に高圧水銀ランプ(アイグラフィックス社製)からの紫外線を約10秒間照射し、塗膜を硬化させ、防眩層を形成し、防眩フィルムを得た。
PETフィルムの代わりにPCフィルムを使用し、コート液10をコートする以外は実施例1〜6および比較例1〜3と同様にして防眩フィルムを得た。
Claims (11)
- 表面に防眩層を有する防眩フィルムであって、ヘイズが1〜60%、防眩層表面の60°グロスが0.1〜70%であり、かつ防眩層表面の凹凸形状が、下記特性(1)〜(3)のうち少なくとも2つ以上の特性を満たす防眩フィルム。
(1)算術平均粗さRaが0.05〜0.25μmである
(2)粗さ曲線要素の平均長さRSmが5〜25μmである
(3)粗さ曲線の最大断面高さRtが0.1〜1μmである - 特性(1)〜(3)を全て満たす請求項1記載の防眩フィルム。
- 人工皮膚を貼り付けた面接触子を用いて、荷重0.2N、移動速度50mm/秒、有効測定距離50mmの条件で測定した防眩層表面の動摩擦係数が3以下である請求項1または2記載の防眩フィルム。
- 防眩層が、1種以上のポリマー成分および1種以上の硬化樹脂前駆体成分を含む硬化性組成物の硬化物である請求項1〜3のいずれかに記載の防眩フィルム。
- ポリマー成分が、セルロースエステル類および/または重合性基を有していてもよい(メタ)アクリル系重合体を含み、硬化樹脂前駆体成分が、ウレタン(メタ)アクリレートを含む請求項4記載の防眩フィルム。
- ウレタン(メタ)アクリレートの1分子中における(メタ)アクリロイル基の数が5〜20個である請求項5記載の防眩フィルム。
- 硬化樹脂前駆体成分が、重合性基を有するフッ素系化合物をさらに含む請求項4〜6のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 硬化性組成物が、フィラーをさらに含む請求項4〜7のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 湿式スピノーダル分解により相分離させて凹凸形状を形成する防眩層形成工程を含む請求項1〜8のいずれかに記載の防眩フィルムの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の防眩フィルムを備えた表示装置。
- タッチパネル付き液晶表示装置または有機ELディスプレイである請求項10記載の表示装置。
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